KR101061781B1 - Car injectors - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 인젝터 내부에 연료와 동반된 이물질이 유입되거나 누적되는 것을 근본적으로 차단하고, 솔레노이드부의 동작 성능을 향상시킬 수 있는 차량용 인젝터에 관한 것으로, 엔진의 연료공급관(P)에 설치되는 하우징(110), 상기 하우징(110) 내에 설치되어 기자력을 발생시키는 솔레노이드부(120), 상기 솔레노이드부(120)로부터 발생된 기자력에 기초하여 왕복 운동하는 플런저(130) 및 상기 하우징(110)의 하부에 설치되고 상기 플런저(130)의 왕복 운동에 의해 상기 엔진의 연소실에 연료를 분사하는 분사노즐(142)을 갖는 니들밸브(140)를 포함하되, 상기 하우징(110)의 내부에는 상기 연료공급관(P)으로부터 공급되는 연료가 내부로 침투하는 것을 방지하도록 상기 솔레노이드부(120) 및 플런저(130)를 차폐하는 제 1 및 제 2다이어프램(150, 160)이 설치되고, 상기 제 1 및 제 2다이어프램(150, 160)에 의해 형성되는 내부 공간에는 기체 상태의 공기가 영구적으로 갇혀있도록 구성을 마련한다. The present invention relates to a vehicle injector which can fundamentally block the inflow or accumulation of foreign substances accompanying fuel inside the vehicle injector and improve the operation performance of the solenoid portion, and includes a housing installed in the fuel supply pipe (P) of the engine ( 110, a solenoid portion 120 installed in the housing 110 to generate a magnetic force, a plunger 130 reciprocating based on the magnetic force generated from the solenoid portion 120 and a lower portion of the housing 110. It includes a needle valve 140 is installed and having a injection nozzle 142 for injecting fuel to the combustion chamber of the engine by the reciprocating motion of the plunger 130, the fuel supply pipe (P) inside the housing (110) First and second diaphragms 150 and 160 are provided to shield the solenoid portion 120 and the plunger 130 to prevent the fuel supplied from the inside from penetrating. In the internal space formed by the first and second diaphragms 150 and 160, a configuration is provided such that air in a gaseous state is permanently trapped.
상기와 같은 차량용 인젝터(100)를 이용하는 것에 의해, 제 1 및 제 2다이어프램(150, 160) 내에 충전된 기체 상태의 공기가 영구적으로 갇혀있는 것을 이용하여 솔레노이드부(120)가 플런저(130)를 흡인하는 흡인 동작시 발생되는 소음을 일차적으로 흡수하고, 고무 재질의 제 1 및 제 2다이어프램(150, 160)이 소음을 2차 흡수하여 여 외부로 소음방출을 최소화한다. By using the vehicle injector 100 as described above, the solenoid portion 120 is used to permanently trap the plunger 130 by using the air in the gaseous state filled in the first and second diaphragms 150 and 160. The first and second diaphragms 150 and 160 made of rubber material absorb the second noise, and minimize the emission of noise to the outside.
차량용 인젝터, 솔레노이드, 다이어프램, 공기 Automotive Injectors, Solenoids, Diaphragms, Air
Description
본 발명은 차량용 인젝터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부에 이물질이 누적되어 쌓이는 것을 방지함과 동시에 솔레노이드부와 플런저 간의 동작 성능을 향상시키고 충격 소음을 저감시킬 수 있는 차량용 인젝터에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle injector, and more particularly, to a vehicle injector that can prevent the accumulation of foreign matter inside and at the same time to improve the operating performance between the solenoid portion and the plunger and to reduce the impact noise.
일반적으로, 차량용 인젝터는 엔진의 흡기매니폴드에 설치되고 전자제어장치(Electonic Control Unit, 이하 'ECU'라 함)의 동작지시에 따라 소정의 압력으로 공급된 연료를 엔진의 연소실로 분사하는 장치이다.In general, a vehicle injector is a device which is installed in an intake manifold of an engine and injects fuel supplied at a predetermined pressure into a combustion chamber of an engine according to an operation instruction of an electronic control unit (ECU). .
이러한 인젝터 내부에는 ECU에서 보내오는 신호에 의하여 연료를 분사하도록 하는 솔레노이드밸브(솔레노이드부 + 플런저)가 내장된다.Inside the injector, a solenoid valve (solenoid unit + plunger) is injected to inject fuel by a signal from the ECU.
이하, 도 1을 참조하여 종래기술에 따른 차량용 인젝터(1)의 구성을 설명한다. Hereinafter, a configuration of a
도 1에는 종래기술에 따른 차량용 인젝터의 구성을 보인 단면도가 도시되어 있다. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of a vehicle injector according to the prior art.
도 1에 도시한 바와 같이, 차량용 인젝터(1)는 전원을 공급받아 자력을 발생시키는 솔레노이드부(10)와, 상기 솔레노이드부(10)의 자력에 의해 상방으로 흡인되는 플런저(20)를 내장한 하우징(30)과, 상기 하우징(30)의 아래쪽에 설치되며 플런저(20)에 의해 연료가 단속되는 상태로 분사되는 분사노즐(41)을 구비한 니들밸브(40)로 구성된다.As shown in FIG. 1, the
그리고, 상기 솔레노이드부(10)의 코어(11)와 플런저(20)의 내부에는 공급된 연료가 이동하는 연료공급홀(21)이 관통 형성되며, 상기 하우징(30)과 플런저(20) 사이에는 가이딩부(31)가 형성된다.In addition, a
아울러, 상기 플런저(20)의 바닥면에는 분사노즐(41)의 상면을 밀폐시키는 패킹부재(50)가 설치된다.In addition, the bottom surface of the
상기와 같은 구성으로 이루어지는 종래기술은 코어(11)와 플런저(20)에 항상 연료가 충전되어 있는 상태에서 ECU에서 보내오는 신호에 따라 솔레노이드부(10)의 코일(12)에 전류가 흐르면 플런저(20)가 흡인된다. 이 과정에서 플런저(20)의 바닥면에 설치된 패킹부재(50)가 개방됨으로써 연료는 분사노즐(41)을 통과하여 엔진의 연소실로 분사되게 된다.In the prior art having the above configuration, when the current flows through the
그러나, 종래기술에 따른 차량용 인젝터는 코어(11)와 플런저(20)의 내부에 연료가 항상 충전된 상태이다. 즉, 상기 연료가 이물질(타르)을 동반한 상태로 유입되거나, 이와 같은 상태가 장기화될수록 가이딩부(31) 또는 하우징(30) 내에는 이물질이 누적되게 된다. 이에 따라, 솔레노이드부(10)와 플런저(20) 간의 동작 성능을 크게 저하시키고, 결국 동작불능에 따른 부품교체 시기를 빠르게 하는 문제점 이 있었다.However, the vehicle injector according to the prior art is always filled with fuel in the
또한, 상기 코어(11)에 플런저(20)가 부딪히는 흡인 동작시에는 심한 소음을 발생시켰고, 코일(12)은 전원공급에 따른 열을 발생시킨다. In addition, during the suction operation in which the
특히, 인젝터(1)를 구동시키는 드라이버의 이상으로 과전압이 인가될 경우에는 상당한 열을 발생시킴으로써, 하우징(30) 내에 충전된 연료의 온도를 상승시켜 연소실로 분사되는 연료의 공급량이 최적의 상태로 진행되지 못하는 문제점이 있었다.Particularly, when overvoltage is applied to the abnormality of the driver for driving the
구체적으로, 연료의 온도가 적정 수준이상으로 상승될 경우 연료의 부피가 팽창되어 제어질량이 틀려지고, 플런저(20)의 동작 흡입력을 약화시키게 된다. 결국, 차량 운행중 노킹 현상이 일어나거나 엔진의 시동이 꺼지는 원인으로 동작하였으며, 특히 가스 차량에 사용되는 인젝터(1)의 경우에는 상기와 같은 문제점이 더욱 심하게 발생하였다.Specifically, when the temperature of the fuel rises above an appropriate level, the volume of the fuel is expanded, and the control mass is deformed, thereby weakening the operation suction force of the
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 발명의 목적은 차량용 인젝터 내부에 연료와 동반된 이물질이 유입되거나 누적되는 것을 근본적으로 차단하고, 솔레노이드부의 동작 성능을 향상시킬 수 있는 차량용 인젝터를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems as described above, an object of the present invention is to fundamentally block the inflow or accumulation of foreign substances accompanying the fuel in the vehicle injector, and to provide a vehicle injector that can improve the operation performance of the solenoid portion To provide.
또한, 본 발명의 다른 목적은 코어에 플런저가 부딪히는 흡인 동작시 발생되는 소음을 최소화하고, 열전달을 효과적으로 수행하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to minimize the noise generated during the suction operation of hitting the plunger to the core, and to perform heat transfer effectively.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 엔진의 연료공급관(P)에 설치되는 하우징(110), 상기 하우징(110) 내에 설치되어 기자력을 발생시키는 솔레노이드부(120), 상기 솔레노이드부(120)로부터 발생된 기자력에 기초하여 왕복 운동하는 플런저(130), 상기 하우징(110)의 하부에 설치되고 상기 플런저(130)의 왕복 운동에 의해 상기 엔진의 연소실에 연료를 분사하는 분사노즐(142)을 갖는 니들밸브(140) 및 상기 플런저(130)의 왕복 운동에 의해 상기 분사노즐(142)을 단속하는 작동부재(126)를 포함하되, 상기 하우징(110)의 내부에는 상기 솔레노이드부(120)의 상부를 차폐하도록 설치되는 제 1다이어프램(150)과, 상기 플런저(130)의 하부를 차폐하도록 설치되는 제 2다이어프램(160)이 구비된다.According to a feature of the present invention for achieving the above object, the present invention is a
상기 제 1다이어프램(150)과 제 2다이어프램(160)에 의해 형성되는 내부 공간에는 기체 상태의 공기가 영구적으로 갇혀있는 것을 특징으로 한다.In the internal space formed by the
상기 제 1다이어프램(150)은 돔 형상으로 형성되어 상기 하우징(110)의 내주면에 고정되고, 상기 제 2다이어프램(160)은 상기 플런저(130)의 하단부가 삽입되도록 중앙부가 관통된 환 형상으로 형성되고, 외측 선단이 상기 니들밸브(140)의 결합본체(141)에 의해 상기 하우징(110)의 내주면에 고정되며, 중앙부는 상기 플런저(130)와 작동부재(126) 사이에 고정되는 것을 특징으로 한다.The
상기 작동부재(126)의 바닥면에는 상기 분사노즐(142)을 밀폐하는 패킹부재(127)가 설치되고, 상기 작동부재(126)는 상기 플런저(130)의 흡인동작시 상기 리턴스프링(125)을 압축하고, 상기 흡인동작이 종료되면 상기 리턴스프링(125)의 복원력에 의해 초기 위치로 복귀하여 상기 분사노즐(142)을 밀폐하는 것을 특징으로 한다.The bottom surface of the
상기 솔레노이드부(120)는 전원을 공급받아 기자력을 발생하는 코일(122), 상기 기자력에 의해 상기 플런저(130)를 당기는 흡인력을 발생하는 코어(121) 및 상기 플런저(130)와 코어(121) 사이에 발생되는 스트로크로부터 상기 하우징(110)의 변동을 예방하도록 상기 코어(121)를 하우징(110)에 고정하는 조정 너트(123)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The
상기 솔레노이드부(120)는 상기 플런저(130) 및 코어(121)의 중앙부에 삽입되어 상기 플런저(130)의 왕복 운동을 안내하는 금속막대(124)와, 상기 금속막대(124)와 작동부재(126) 사이에 구비되는 리턴스프링(125)을 더 포함하는 것을 특 징으로 한다.The
본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 엔진의 연료공급관(P)에 설치되는 하우징(110), 상기 하우징(110) 내에 설치되어 기자력을 발생시키는 솔레노이드부(120), 상기 솔레노이드부(120)로부터 발생된 기자력에 기초하여 왕복 운동하는 플런저(130), 상기 하우징(110)의 하부에 설치되고 상기 플런저(130)의 왕복 운동에 의해 상기 엔진의 연소실에 연료를 분사하는 분사노즐(142)을 갖는 니들밸브(140) 및 상기 플런저(130)의 왕복 운동에 의해 상기 분사노즐(142)을 단속하는 작동부재(126)를 포함하되, 상기 하우징(110)의 내부에는 상기 솔레노이드부(120)의 상부를 차폐하도록 설치되는 제 1다이어프램(150)이 구비된다.According to another feature of the invention, the present invention is installed in the fuel supply pipe (P) of the
상기 제 1다이어프램(150)에 의해 형성되는 내부 공간에는 기체 상태의 공기가 영구적으로 갇혀있는 것을 특징으로 한다.In the internal space formed by the
상기 제 1다이어프램(150)은 돔 형상으로 형성되어 상기 하우징(110)의 내주면에 고정되는 것을 특징으로 한다.The
상기 작동부재(126)의 바닥면에는 상기 분사노즐(142)을 밀폐하는 패킹부재(127)가 설치되고, 상기 작동부재(126)는 상기 플런저(130)의 흡인동작시 상기 리턴스프링(125)을 압축하고, 상기 흡인동작이 종료되면 상기 리턴스프링(125)의 복원력에 의해 초기 위치로 복귀하여 상기 분사노즐(142)을 밀폐하는 것을 특징으로 한다.The bottom surface of the
상기 솔레노이드부(120)는 전원을 공급받아 기자력을 발생하는 코일(122), 상기 기자력에 의해 상기 플런저(130)를 당기는 흡인력을 발생하는 코어(121) 및 상기 플런저(130)와 코어(121) 사이에 발생되는 스트로크로부터 상기 하우징(110)의 변동을 예방하도록 상기 코어(121)를 하우징(110)에 고정하는 조정 너트(123)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The
상기 솔레노이드부(120)는 상기 플런저(130) 및 코어(121)의 중앙부에 삽입되어 상기 플런저(130)의 왕복 운동을 안내하는 금속막대(124)와, 상기 금속막대(124)와 작동부재(126) 사이에 구비되는 리턴스프링(125)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The
본 발명의 또다른 특징에 따르면, 본 발명은 엔진의 연료공급관(P)에 설치되는 하우징(110), 상기 하우징(110) 내에 설치되어 기자력을 발생시키는 솔레노이드부(120), 상기 솔레노이드부(120)로부터 발생된 기자력에 기초하여 왕복 운동하는 플런저(130), 상기 하우징(110)의 하부에 설치되고 상기 플런저(130)의 왕복 운동에 의해 상기 엔진의 연소실에 연료를 분사하는 분사노즐(142)을 갖는 니들밸브(140) 및 상기 플런저(130)의 왕복 운동에 의해 상기 분사노즐(142)을 단속하는 작동부재(126)를 포함하되, 상기 하우징(110)의 내부에는 상기 플런저(130)의 하부를 차폐하도록 설치되는 제 2다이어프램(160)이 구비된다.According to another feature of the invention, the present invention is installed in the fuel supply pipe (P) of the
상기 제 2다이어프램(160)에 의해 형성되는 내부 공간에는 액체 상태의 유압유가 충전되는 것을 특징으로 한다.An internal space formed by the
상기 제 2다이어프램(160)은 상기 플런저(130)의 하단부가 삽입되도록 중앙부가 관통된 환 형상으로 형성되고, 외측 선단이 상기 니들밸브(140)의 결합본체(141)에 의해 상기 하우징(110)의 내주면에 고정되며, 중앙부는 상기 플런 저(130)와 작동부재(126) 사이에 고정되는 것을 특징으로 한다.The
상기 작동부재(126)의 바닥면에는 상기 분사노즐(142)을 밀폐하는 패킹부재(127)가 설치되고, 상기 작동부재(126)는 상기 플런저(130)의 흡인동작시 상기 리턴스프링(125)을 압축하고, 상기 흡인동작이 종료되면 상기 리턴스프링(125)의 복원력에 의해 초기 위치로 복귀하여 상기 분사노즐(142)을 밀폐하는 것을 특징으로 한다.The bottom surface of the
상기 솔레노이드부(120)는 전원을 공급받아 기자력을 발생하는 코일(122), 상기 기자력에 의해 상기 플런저(130)를 당기는 흡인력을 발생하는 코어(121) 및 상기 플런저(130)와 코어(121) 사이에 발생되는 스트로크로부터 상기 하우징(110)의 변동을 예방하도록 상기 코어(121)를 하우징(110)에 고정하는 조정 너트(123)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The
상기 솔레노이드부(120)는 상기 플런저(130) 및 코어(121)의 중앙부에 삽입되어 상기 플런저(130)의 왕복 운동을 안내하는 금속막대(124)와, 상기 금속막대(124)와 작동부재(126) 사이에 구비되는 리턴스프링(125)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The
상술한 바와 같이, 본 발명은 하우징 내에 제 1 및 제 2다이어프램을 설치하고, 제 1 및 제 2다이어프램 사이에 기체 상태의 공기가 영구적으로 갇혀있음으로써, 공기압을 이용하여 솔레노이드부가 플런저를 흡인하는 흡인 동작시 발생되는 소음을 1차적으로 흡수하고, 고무 재질의 제 1다이어프램과 제 2다이어프램이 소음을 2차적으로 흡수하여 외부로의 소음방출을 최소화할 수 있다. As described above, in the present invention, the first and second diaphragms are installed in the housing, and the air in the gaseous state is permanently trapped between the first and second diaphragms, so that the solenoid portion sucks the plunger using air pressure. The noise generated during operation is primarily absorbed, and the first diaphragm and the second diaphragm of the rubber material absorb the noise secondly, thereby minimizing noise emission to the outside.
그리고, 연료와 함께 동반되던 이물질이 하우징 내에 누적되는 것을 방지하여 솔레노이드부 및 플런저의 내구성을 향상시켜 부품 교체시기를 연장할 수 있는 효과가 있다.In addition, by preventing the accumulation of foreign substances entrained with the fuel in the housing, the durability of the solenoid portion and the plunger may be improved, thereby extending the replacement time of the parts.
또한, 공기충전부에 공기 대신 액체를 적용시에는 코일에서 발산되는 열과, 코어 및 플런저 간에 발생되는 마찰열에 대한 열전달 효과가 우수하고, 솔레노이드부의 기자력이 틈새를 통과하는 과정에서 약해지는 현상을 방지하여 플런저의 흡인력을 높일 수 있다. In addition, when liquid is applied to the air filling unit instead of air, the heat transfer effect on the heat emitted from the coil and the frictional heat generated between the core and the plunger is excellent, and the plunger is prevented from weakening in the process of the magnetic force of the solenoid part passing through the gap. Can increase the suction power.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 인젝터를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a vehicle injector according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 차량용 인젝터의 구성이 사시도로 도시되어 있고, 도 3에는 도 2에 도시된 차량용 인젝터의 단면도가 도시되어 있다. FIG. 2 is a perspective view of a vehicle injector according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the vehicle injector shown in FIG. 2.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 인젝터(100)는 크게, 외관 및 골격을 형성하는 하우징(110), 상기 하우징(110) 내에 설치되는 솔레노이드부(120), 상기솔레노이드부(120)에 의해 상하 직선 왕복 운동하는 플런저(130) 및 상기 하우징(110)의 하부에 설치되어 상기 플런저(130)를 지지하는 니들밸 브(140)를 포함한다. As shown in these figures, the
먼저, 상기 하우징(110)은 엔진의 연료공급관(P)에 설치되는 것으로, 내부에는 상기 솔레노이드부(120)와 플런저(130)가 설치되는 결합공간부(113)를 형성한다. 상기 솔레노이드부(120)의 코어(121)와 플런저(130) 사이에는 플런저(130)가 코어(121) 쪽으로 이동할 수 있도록 가이딩홈(114)이 형성된다. 그리고, 플런저(130)가 결합되는 결합공간부(113)의 양측에는 플런저(130)의 상하 직선 왕복 운동이 원활하게 진행될 수 있도록 소정의 틈새(115)를 마련하는 것이 바람직하다. First, the
또한, 상기 하우징(110)은 솔레노이드부(120)와 플런저(130)에 대한 점검 및 교체가 용이하게 이루어질 수 있도록 상부하우징(111)과 하부하우징(112)으로 결합되는 이중 구조로 제작하는 것이 좋다. In addition, the
상기 하우징(110)의 외측에는 외부의 전원이 공급되는 전원커넥터(116)가 형성된다. On the outside of the
그리고, 상기 하우징(110)의 내외면 둘레에는 상부하우징(111)과 하부하우징(112) 간의 결합력은 물론 다른 구성요소들과의 밀폐결합력을 한층 향상시키기 위한 오링(117)을 설치하는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable to install an O-
한편, 솔레노이드부(120)는 ECU로부터 동작신호와 함께 전류를 인가받아 기자력을 발생시킴으로써 플런저(130)를 단속하는 것으로, 상기 하우징(110)의 결합공간부(113)에 설치된다.On the other hand, the
구체적으로, 상기 솔레노이드부(120)는 전원을 공급받아 기자력을 발생하는 코일(122)과, 상기 기자력에 의해 상기 플런저(130)를 당기는 흡인력을 발생하는 코어(121)로 이루어진다. Specifically, the
즉, 상기 솔레노이드부(120)는 전류가 흐르면 자기화되어 플런저(130)를 흡인하고, 전류가 끊기면 자기화되지 않아 플런저(130)를 낙하시킴으로써, 상기 플런저(130)가 승강 또는 하강함에 따른 후술할 니들밸브(140)의 연료 개폐동작을 단속하게 된다. That is, the
그리고, 상기 솔레노이브부(120)의 코어(121)와 플런저(130) 내부에는 유기적으로 연결된 금속막대(124), 리턴스트링(125) 및 작동부재(126)가 상기 플런저(130)의 흡인동작이 탄력적으로 이루어질 수 있도록 순차적으로 구비된다. 상기 금속막대(124)는 상기 플런저(130)의 상하 운동을 안정시키는 가이드 역할을 수행한다. 상기 작동부재(126)의 바닥면에는 니들밸브(140)의 상부 구멍을 폐쇄하는 패킹부재(127)가 구비된다. In addition, the
즉, 상기 플런저(130)가 상승 또는 하강함에 따라 상기 플런저(130)에 결합된 작동부재(126)가 함께 승강 또는 하강하게 되며, 상기 리턴스프링(125)은 상기 작동부재(126)의 상승시 탄성 변형되고, 하강시에는 신속하게 원위치로 복귀하도록 복원력을 제공한다. That is, as the
이와 함께, 상기 플런저(130)와 하우징(110)을 체결하여 고정하는 조정 너트(123)가 구비된다. 따라서, 상기 플런저(130)와 하우징(110)은 차량용 인젝터(100)로부터 분사되는 연료의 유량을 적절하게 조정하도록 조정 너트(123)를 일정한 위치에 체결하여 고정된다. 결국, 본 발명은 연료의 유량을 조정하기 위해 하우징(110)의 옆면을 뾰족한 것으로 찍어서 고정하는 코킹(caulking)이나 압입 작업 에 의해 하우징(110)의 변형을 유발함으로써 코어(121)의 동축도를 흐트러트려 불안정한 스트로크를 발생시키는 것을 방지할 수 있다.In addition, the
상기 니들밸브(140)는 하우징(110)의 하부에 설치되도록 상기 하부하우징(112)의 내부에 결합되는 결합본체(141)와, 상기 결합본체(141)의 하부에 엔진의 연료공급관(P)과 연통되어 형성되는 연료유입구(143)를 통해 유입된 연료를 엔진의 연소실로 분사하는 분사노즐(142)을 포함하여 구성된다. The
상기 연료유입구(143)는 상기 결합본체(141)의 외면 둘레의 원주 방향을 따라 적어도 하나 이상 형성된다. 그리고, 상기 분사노즐(142)은 일단이 상기 작동부재(126)에 구비된 패킹부재(127)의 바닥면을 지지하며, 단속되는 플런저(130)의 위치에 따라 연료유입구(143)로부터 유입된 연료를 흡입하게 된다. The
이하, 본 발명의 특징적인 구성요소에 대하여 보다 상세하게 설명한다. Hereinafter, the characteristic component of this invention is demonstrated in detail.
상기 하우징(110)의 내부공간에는 솔레노이드부(120)의 상부를 차폐하는 제 1다이어프램(150)과, 플런저(130)의 하부를 차폐하는 제 2다이어프램(160)이 구비된다. 상기 제 1 및 제 2다이어프램(150, 160)은 탄성력이 있는 합성수지 또는 고무 재질로 형성되는 것이 바람직하다. The inner space of the
상기 제 1다이어프램(150)은 돔 형상으로 형성되어 코어(120)의 상부를 밀폐시킨 상태로 상부하우징(111)의 내주면에 고정된다. The
그리고, 상기 제 2다이어프램(160)은 중앙부가 관통된 환 형상으로 형성된다. 즉, 상기 제 2다이어프램(160)의 중앙부는 플런저(130)의 하단부가 삽입되도록 관통되게 형성되어 플런저(130)의 바닥면과 작동부재(126)의 상면 사이에 고정되고, 외측 선단은 하부하우징(112)과 니들밸브(140) 사이에 고정된다. 따라서, 상기 제 2다이어프램(160)의 외측 선단은 일정한 위치에 고정된 상태에서 중앙부는 플런저(130)의 동작에 따라 상승 또는 하강 동작한다. In addition, the
이를 위해, 상기 제 2다이어프램(160)은 하부하우징(112)의 내측으로 연료와 이물질이 침입하는 것을 차단하도록 밀폐력을 유지하고, 상기 솔레노이드부(120)에 의해 단속되는 플런저(130)를 따라 이동할 수 있도록 신축성을 갖도록 형성된다. To this end, the
상기 제 1 및 제 2다이어프램(150, 160) 사이에 형성되는 공기충전부(150')에는 기체 상태의 공기가 영구적으로 갇히게 되어 일정한 공기압이 형성된다. 그리고, 상기 상부하우징(111)과 제 1다이어프램(150) 사이 및 상기 하부하우징(112) 과 제 2다이어프램(160) 사이의 유압충전부(111')에는 연료가 유입되어 상기 공기충전부(150')에 갇힌 공기의 공기압과 같은 압력의 연료압이 형성된다. 이에 따라, 솔레노이드부(120) 및 플런저(130)의 상하부에서 압력 균형이 이루어지게 된다. The air filled
이는 솔레노이드부(120)가 동작하지 않은 경우, 연료공급관(P) 내에서 유동하는 연료의 압력에 의해 플런저(130)가 들뜸에 따라 ECU의 제어와 무관하게 연료가 분사노즐(142)로 이동하는 것을 방지하기 위한 것이다. This is because when the
따라서, 상기 제 1다이어프램(150)은 수축 또는 팽창하여 유압충전부(111')의 연료압과 같은 압력을 플런저(130)의 상부 및 측면부에 공기압으로 전달한다. 즉, 상기 공기충전부(150')의 내부에 갇힌 공기는 플런저(130)와 코어(121) 사이에서 발생하는 스트로크로 인한 소음을 1차 흡수하고, 제 1 및 제 2다이어프램(150, 160)이 상기 소음을 2차 흡수한다. Therefore, the
이에 따라, 본 발명은 연료 및 이물질이 하우징 내로 침입하는 것을 방지하여 내구성을 향상시킴과 동시에, 솔레노이드부(120)의 코어(121)와 플런저(130)가 맞부딪치는 과정에서 발생하는 소음을 최소화할 수 있게 된다. Accordingly, the present invention improves durability by preventing fuel and foreign substances from entering the housing and at the same time minimizes noise generated when a
또한, 상기 공기는 기체 상태에서 하우징(110) 내의 각 틈새(115)와 가이딩홈(114)에 채워져서 코일(122)에서 발산되는 열과, 코어(121)와 플런저(130) 사이에서 발생되는 마찰열에 대한 열전달 효과를 향상시킨다. 특히, 상기 공기충전부(150')를 액체로 충전시킬 경우에는 솔레노이드부(120)의 기자력이 각 틈새(115) 및 가이딩홈(114)의 내부가 빈 상태이거나 가스로만 충전된 상태인 경우에 비해 통과하는 과정에서 약해지는 현상을 방지할 수도 있다. In addition, the air is filled in each of the
상기 공기충전부(150')에는 공기 대신 액체 상태의 유압유 등으로 충전할 수도 있으나, 상기 제 1 및 제 2다이어프램(150, 160)이 손상되어 충전된 유압유가 누설됨에 따라 연료가 누설되는 위험성을 제거하도록 공기를 사용하는 것이 바람직하다. The
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 인젝터(100)의 동작을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the operation of the
도 4에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 인젝터의 동작을 설명하는 동작 상태도가 도시되어 있다. 4 is an operation state diagram illustrating the operation of the vehicle injector according to the preferred embodiment of the present invention.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 인젝터(100)를 연료공급 관(P)에 설치한다. 이때, 제 1 및 제 2다이어프램(150, 160)은 하우징(110) 내부로 연료 및 이물질의 유입을 차단하고, 그의 내부에 형성되는 공기충전부(150')에는 기체 상태의 공기가 영구적으로 갇히게 된다. 반면, 제 1 및 제 2다이어프램(150, 160)의 외부에 형성되는 유압충전부(111')에는 연료가 충전되어 서로 압력 균형을 이루게 된다. 이에 따라, ECU의 신호와 무관하게 플런저(130)가 들뜨게 되어 연료가 분사노즐(142)을 통해 연소실로 분사되는 것이 방지된다. First, the
이어, 차량의 ECU로부터 소정의 동작신호와 전류가 하우징(110)의 전원커넥터(116)를 통해 솔레노이드부(120)로 인가된다. 그러면, 상기 솔레노이드부(120)의 코일(122)은 상기 동작신호 및 전류에 의해 기자력을 발생하고, 코어(121)는 플런저(130)를 당기는 흡인력을 발생한다. 이에 따라, 플런저(130)는 리턴스프링(125)을 압축시키면서 흡인동작을 하게 된다. 이에 따라, 플런저(130)의 흡인동작에 따라 작동부재(126) 및 제 2다이어프램(160)이 화살표 A의 방향을 따라 상승하면서 패킹부재(127)에 의해 폐쇄되어 있던 니들밸브(140)의 분사노즐(142)이 개방된다. Subsequently, a predetermined operation signal and a current are applied from the ECU of the vehicle to the
이때, 공기충전부(150')에 충전된 액체 상태의 공기는 코어(121)와 플런저(130) 사이에 발생되는 스트로크로 인한 소음을 1차 흡수하고, 제 1 및 제 2다이어프램(150, 160)은 상기 소음을 2차 흡수하여 외부로 전파되는 소음을 최소화할 수 있다.At this time, the liquid air filled in the
이와 같은 흡인 동작에 의해, 연료유입구(143)를 통해 니들밸브(140) 내부로 유입된 연료는 분사노즐(142)의 상부로 흡입되고, 다시 분사노즐(142)의 하부로 이동한 후 엔진의 연소실로 분사된다. By the suction operation, the fuel introduced into the
여기서, 연료분사량은 플런저(130)가 코어(121)에 접촉하고 있는 시간 동안 이루어지게 된다. 즉, 솔레노이드부(120)가 ECU로부터 인가된 전류에 의해 통전되는 시간에 의해 결정된다. Here, the fuel injection amount is made during the time that the
한편, 솔레노이드부(120)에 전류가 흐르지 않게 되면, 플런저(130)는 압축되어 있던 리턴스프링(125)에 의해 하강하여 분사노즐(142)의 상부를 폐쇄함으로써 연소실로 분사되는 연료의 공급을 차단하게 된다. On the other hand, when the current does not flow in the
상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 차량용 인젝터의 하우징 내부에 연료와 동반되어 이물질이 누적되는 것을 방지하여 내구성을 향상시키고, 플런저의 흡인동작시 발생되는 소음을 최소화할 수 있다. Through the process as described above, the present invention can improve the durability by preventing the accumulation of foreign matter accompanying the fuel inside the housing of the vehicle injector, and minimize the noise generated during the suction operation of the plunger.
본 발명의 권리범위는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described above, but is defined by the claims, and various changes and modifications can be made by those skilled in the art within the scope of the claims. It is self evident.
상기의 실시 예에서는 차량용 인젝터를 이용하여 설명하였으나, 본 발명은 차량용 인젝터 이외의 일반적인 솔레노이드 밸브에도 적용될 수 있다. In the above embodiment, but described using a vehicle injector, the present invention can be applied to a general solenoid valve other than the vehicle injector.
도 1은 종래기술에 따른 차량용 인젝터의 구성을 보인 단면도.1 is a cross-sectional view showing the configuration of a vehicle injector according to the prior art.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 인젝터의 구성을 보인 사시도.Figure 2 is a perspective view showing the configuration of a vehicle injector in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 도 2에 도시된 차량용 인젝터의 단면도.3 is a cross-sectional view of the vehicle injector shown in FIG. 2.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 차량용 인젝터의 동작 상태를 도시하는 동작 상태도.4 is an operating state diagram showing an operating state of the vehicle injector according to the preferred embodiment of the present invention.
《도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명》`` Explanation of symbols for main parts of drawings ''
100: 차량용 인젝터 110: 하우징100: vehicle injector 110: housing
111: 상부하우징 111': 유압충전부111: upper housing 111 ': hydraulic charging unit
112: 하부하우징 113: 결합공간부112: lower housing 113: coupling space
114: 가이딩홈 115: 틈새114: guiding groove 115: gap
116: 전원커넥터 117: 오링116: power connector 117: O-ring
120: 솔레노이드부 121: 코어120: solenoid portion 121: core
122: 코일 123: 너트122: coil 123: nut
124: 금속막대 125: 리턴스프링124: metal bar 125: return spring
126: 작동부재 127: 패킹부재126: operating member 127: packing member
130: 플런저 140: 니들밸브130: plunger 140: needle valve
141: 결합본체 142: 분사노즐141: coupling body 142: injection nozzle
143: 연료흡입구 150: 제 1다이어프램143: fuel inlet 150: first diaphragm
150': 공기충전부 160: 제 2다이어프램150 ': air charging unit 160: second diaphragm
P: 연료공급관P: fuel supply pipe
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